Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 32. 7 september 1954 - Ferromagnetisk keramik, av Elmar Umblia
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
14 september 1954
725
Fig. 3. Jonernas lägen i kubiskt ferritgitter’0; överst t.v.
metall jon med tetraedrisk koordination, t.h. metall jon med
oktaedrisk koordination; i mitten normalt spinellgitter t.v.
i perspektiv, t.h. i plan projektion; nederst omvänt
spinellgitter t.v. i perspektiv, t.h. i plan projektion (avstånden
längs X- och Y-axlarna i skala, längs Z-axeln i bråkdelar
av enhetscellens kantlängd); o sy re joner, tvåvärda
metalljoner, • trevärda järn joner.
kopparferrits gitter en viss benägenhet att vid långsam
kylning av materialet från hög temperatur övergå från kubiskt
till tetragonalt, varvid dess magnetiska egenskaper
försämras. Införandet av för stora metalljoner, t.ex.
barium-joner med en radie av 1,38 Å gör, att det kubiska
ferrit-gittret omvandlas till hexagonalt varvid materialets
magnetiska anistropi ökar. Följden av detta är att bariumferrit
har hårdmagnetiska egenskaper.
De ferromagnetiska jonerna i spinellgittret kan
icke binda varandra på samma sätt som
ferromagnetiska atomer i metaller, eftersom de är
åtskilda och avskärmade från varandra genom
stora syre joner. Enligt Néel15 kan i en spinell med
ferromagnetiska joner på både A- och B-platser
A A -bindningar, ßß-bindningar och
AB-bindning-ar uppstå. Närbelägna magnetiska moment på
icke ekvivalenta platser, dvs. A- och ß-platser,
företer en stark benägenhet att orientera sig
anti-parallellt, medan grannmomenten på ekvivalenta
platser har en påtagligt svagare tendens till
anti-parallell orientering.
I spineller likriktar emellertid de magnetiska
momenten på t.ex. A-platser momenten på
B-platser och vice versa. För att ß-jonernas magne-
tiska moment skall vara likriktade fordras, att
var och en av dem har minst två
ferromagnetiska A-grannar. Då de likriktade magnetiska
momenten på A-platser ligger antiparallellt mot
dem på B-platser, utgör differensen mellan
summorna av de magnetiska momenten på A- och
B-platser, dvs. 2 BMA—2 BMB (BM är Bohrs
magneton, dvs. en elektrons magnetiska
moment) ett mått på materialets magnetiska
polarisation. Detta betecknas som negativ
magnetisk växelverkan mellan de ferromagnetiska
jonerna i motsats till den positiva magnetiska
växelverkan mellan de ferromagnetiska atomerna
1 metalliska magnetmaterial, där samtliga
magnetiska moment är likriktade och deras summa
2 BM är ett mått på materialets magnetiska
polarisation.
Anderson16 har påvisat, att storleken av den
magnetiska polarisationen, förorsakad av den
negativa växelverkan mellan två ferromagnetiska
joner Mei och Me2 i spinellgittret, minskar med
ökat avstånd Met—Me2 och dessutom att den
är störst, när vinkeln Mex—O—Me2 är 180° och
minst när den är 90°. I ferritgittret (fig. 3) är
dessa vinklar för Me^—O—Me^ 80—90°, Meß—
—O—Meß 80—90° och Me^—O—Mefi 120°.
Därför orsakar också huvudsakligen
Aß-bind-ningarna den magnetiska polarisationen, medan
effekten av AA- och ßß-bindningarna — om
sådana över huvud taget förekommer — är liten
och vanligen kan försummas. Undantag från
denna regel har iakttagits t.ex. hos vissa
magnetiska kromiter29.
Teoretiskt kan således såväl normala som omvända
spineller ge ferromagnetiska material, om de bara har
ferromagnetiska joner på både A- och ß-platser. Därför måste
en ferromagnetisk normalspinell innehålla två slag av
ferromagnetiska joner. I ferriter saknas sådana ämnen,
medan hos magnetiska kromiter polarisationen är
försvagad genom förekomsten av BB-bindningar. Normala
ferro-spineller med ett enda slag av ferromagnetiska joner, t.ex.
zinkferrit och kadmiumferrit, är paramagnetiska.
För att en omvänd spinell med enbart ett slag av
ferromagnetiska joner, t.ex. magnesiumferrit, skall kunna vara
magnetisk, måste givetvis järnjonernas fördelning mellan
A- och JB-platser vara ojämn, ty eljest blir 2
BM^—-—2 BM £ = 0. Däremot kan en omvänd spinell med två
slag av ferromagnetiska joner, t.ex. nickelferrit, vara
magnetisk även i fall då järnjonerna är jämnt fördelade
mellan A- och ß-platser. Det yttre magnetiska momentet
per cell blir då 2 BMxi, eftersom järnjonernas magnetiska
moment neutraliserar varandra.
Den magnetiska polarisationen hos en spinell
med två slag av ferromagnetiska joner beror dels
på storleken av dessa joners magnetiska moment
och dels på deras fördelning mellan A- och
B-platserna. Tag t.ex. en omvänd spinell med
formeln MeO • Me203, där både Me2+ och Me3+ är
ferromagnetiska och har magnetiska moment a
resp. b. Antag att på A-platserna ligger x
Me2+-och (16 — y) Me3+-joner och på ß-platserna
(8 — x) Me2+- och yMe3+-joner. Det yttre
magnetiska momentet per enhetscell Mc blir då:
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
